Louhintatärinät - Synty, vaikutukset ja mittaaminen

Abstract

Tässä kandidaatintyössä tutkitaan louhintatärinöitä ja niiden vaikutuksia. Työssä käsitellään teoriaa louhintatärinöiden synnystä ja liikkeestä, tärinöiden ympäristövaikutuksia sekä tärinään liittyviä ohjeistuksia ja määräyksiä. Lopuksi työ avaa vielä tärinöiden mittaamisen perusteita ja kertoo milloin tärinöitä tulisi mitata. Louhintatärinät ovat seismistä aaltoliikettä, jonka suuruus riippuu maaperän ominaisuuksista, sekä räjäytyksen muuttujista, kuten momentaanisesta räjähdysainemäärästä. Tärinöiden aiheuttama liike voi aiheuttaa pysyviä muutoksia rakenteissa ja maa- ja kallioperässä. Tärinät syntyvät räjähdyksen aiheuttaman paineaallon vaimentuessa kimmoaalloiksi, joita tutkitaan käsitellessä louhintatärinöitä. Seisimiset aallot jaotellaan runko- ja pinta-aaltoihin, joilla molemmilla on omat ominaisuutensa. Aallot voivat resonoida keskenään tai heijastua rajapinnoista. Tärinöiden aiheuttamat siirtymät voivat aiheuttaa muutoksia rakenteissa ja maa- sekä kallio-perässä. Rakenteissa voi tapahtua halkeilua ja maaperässä esimerkiksi vajoamista. Muodonmuutoksia aiheuttavia tärinöitä paljon pienemmätkin tärinät voivat kuitenkin tuntua häiritseviltä. Liian suuria tärinöitä syntyy esimerkiksi, jos räjäytykseen on käytetty liian paljon räjähdysainetta tai poratessa on tehty virheitä. Vaikka itse lainsäädäntö käsittelee suoraan melko vähän louhinnasta aiheutuvia tärinöitä, on seurausten vähentämiseksi tärinälle kehitetty paljon raja-arvoja ja ohjeistuksia. Tärinöiden rajoittaminen riippuu siitä, minkä tyyppistä louhintaa harjoitetaan ja miten lähellä louhinta tehdään esimerkiksi lähimpiin rakennuksiin nähden. Tärinää mitataan, jotta voidaan varmistua, että annettuja raja-arvoja ei ylitettäisi. Mittaaminen tapahtuu tyypillisesti rakennusten perustuksista. Mitattavia suureita ovat siirtymäamplitudi, heilahdusnopeus, kiihtyvyys ja taajuus, joista ohjearvoissa käytettävänä suureena on useimmiten helpoimmin mitattava heilahdusnopeus. Tärinöiden mittaustarve riippuu lähialueen rakenteista ja niiden kunnosta, sekä maa- ja kallioperän ominaisuuksista.